Ghid complet procedee de sudură

 Dacă intenţionaţi să vă schimbaţi profesia şi vă îndreptaţi către un job care să vă asigure o stabilitate financiară, atunci meseria de sudor trebuie luată în considerare. Acelaşi lucru este valabil şi dacă doriţi să puneţi bazele unui business de viitor, pe care să îl gestionaţi împreună cu o echipă de sudori profesioniști. Înainte de a face acest pas important, este imperios necesar să aveţi cunoştinţele de bază despre procedee de sudură şi despre importanţa fiecăruia în parte.

Ce este sudarea şi care sunt avantajele acestui procedeu complex?

Sudarea reprezintă un procedeu tehnologic de îmbinare nedemontabilă a mai multor piese, realizată în aşa fel încât să se obţină o legătură metalică de egală rezistență, care să prezinte siguranţă în exploatare şi în execuţie.

Concret, sudarea înseamnă unirea a două sau mai multe piese din metal sau din polimeri, la temperaturi foarte mari. Sudarea se poate face cu material de adaos sau prin topire, acestea fiind și cele mai importante procedee de sudură. Materialele de adaos pot fi folosite şi în cazul în care rosturile de sudură sunt de dimensiuni foarte mari.

Avantajele acestui procedeu includ obţinerea de îmbinări etanşe, preţul de fabricaţie scăzut, condiţii de lucru bune, poluare redusă, productivitate mare şi înlocuirea nituirii, turnării şi asamblării mecanice. În plus, veţi constata că îmbinările prin sudură continua sunt etanşe şi că veţi efectua sudarea cu mare uşurinţă, atât la interior, cât şi la exterior, cu echipamente portabile şi uşor de manevrat.

În plus, sudarea se poate face printr-o varietate largă de procedee şi metode, la costuri rezonabile, atât când este vorba despre sudură manuală sau automată.

Care sunt domeniile de aplicare ale procedeelor de sudură?

Principalele domenii de aplicare ale procedeelor de sudură includ:

·         industria metalurgică;

·         construcţia de utilaje şi maşini;

·         industria chimică şi petrochimică;

·         industria prelucrătoare;

·         transportul uzinal;

·         industria extractivă;

·         industria de utilaje de construcţii şi mijloace de transport;

·         industria electronică şi electrotehnica;

·         construcţii metalice şi utilaje pentru industria uşoară.

 

Principalele procedee de sudură și procedeele conexe

În funcţie de starea materialelor care participă la formarea îmbinărilor sudate, de natura procedeelor de sudură şi de felul acestora, există cinci categorii de procedee de sudură:

·         prin topire – metalul adaos şi marginile rosturilor metalului de bază se topesc sub influenţa sursei de căldură, alcătuind baia de sudură, care se cristalizează şi formează cusătura sudată;

·         sudarea în stare solidă – îmbinarea pieselor se realizează prin presiune în stare solidă, fără material de metal adaos;

·         procedee de sudură speciale;

·         procedeele de lipire a metalelor;

·         procedeele conexe, care presupun prelucrarea la cald a metalelor.

Procedee de sudură prin topire

Procedeele de sudură prin topire se împart, la rândul lor, în două mari subcategorii:

·         sudură cu energie electrică;

·         sudură cu energie chimică.

În cazul procedeului cu energie electrică, sudarea se poate face cu arc electric acoperit sau descoperit, cu electrod fuzibil sau nefuzibil, ori cu plasmă, jet de plasmă, laser, arc transferat, cu fascicul de electroni sau prin rezistenţă electrică în baie de zgură topită.

În cazul sudării cu energie chimică, este vorba despre sudarea cu flacără, alumino-termică sau prin turnare.

Sudarea prin topire reprezintă cel mai cunoscut procedeu utilizat în marile fabrici şi uzine. Veţi constata că sudarea manuală electrică, aşa cum mai este cunoscut procedeul, este cel mai răspândit la nivel mondial, deoarece procedura de operare este simplă, aparatul de sudură este uşor de utilizat, iar sudarea propriu-zisă nu necesită experienţă mare în domeniu. În timpul procedeului de sudură cu electrod învelit, arcul electric se produce între electrod şi materialul supus sudurii. Învelişul electrodului degajă un nor de fum care protejează sudura de atmosferă.

Sudarea în MIG MAG cu electrod în mediu de gaz protector este o procedură similară celei anterior prezentate, principala diferenţă fiind aceea că electrodul nu mai este învelit şi sudarea se desfăşoară într-un mediu de gaz protector, eliberat de aparatul de sudură. Sudarea MIG foloseşte gaze inerte, în timp ce sudarea MAG foloseşte gaze active.

Sudarea cu electrodul nefuzibil WIG foloseşte un electrod neconsumabil, compus din tungsten sau din wolfram, în cazul căruia arcul electric topeşte capetele de sudare ale celor două materiale sau piese ce trebuie îmbinate.

Sudarea cu plasmă este un procedeu deosebit, modern, în care arcul electric este concentrat într-un punct cu ajutorul unei strangulări electromagnetice sau metalice, în care coloana de plasmă atinge temperaturi ridicate.

Sudarea cu flacără foloseşte ca şi sursa termică reacţia chimică a unui gaz inflamabil în amestec cu oxigenul. Sudarea cu flacără este o procedură ce implică o temperatură foarte ridicată care provoacă topirea metalelor ce vor fi îmbinate.

Procedee de sudură în stare solidă

Procedeele de sudură în stare solidă se împart în trei mari subcategorii:

·         cu energie electrică;

·         cu energie chimică;

·         cu energie mecanică.

În cazul procedeelor de sudură în stare solidă cu energie electrică, sudarea se face prin rezistenţă electrică (cap la cap, în linie, în puncte, în relief sau cu energie electrică înmagazinată) sau cu arc electric rotitor, folosind curenţi de înaltă frecvenţă şi prin difuziune.

Când se folosesc procedee de sudură în stare solidă cu energie chimică, sudarea se face cu flacără, prin turnare, prin explozie sau în mod alumino-termic.

Nu în ultimul rând, procedeele de sudură în stare solidă cu energie mecanică se realizează prin frecare, prin presiune la rece sau cu ultrasunete. Sudura cu ultrasunete este o tehnică extrem de inovatoare, care foloseşte ultrasunete pentru a îmbina două piese din metale diferite. Energia necesară se aplică sub formă de vibraţii în zonele de îmbinare, frecvenţa lor fiind similară ultrasunetelor, cuprinsă între 16 şi 1010 hertzi. Sudarea cu ultrasunete se face în puncte, în linie întreruptă, în linie continuă sau în mod inelar.

Sudura prin difuzie este realizată la o temperatură mult mai mică decât cea la care se topesc materialele, iar presiunea la care sunt supuse nu permite deformarea lor vizibilă. Aceasta este o tehnică foarte inovativă, folosită mai ales în industria optoelectronică, aeronautică sau în microtehnologie.

Procedee de lipire a metalelor

Lipirea metalelor este de două feluri: cositorire și brazură.

Cositorirea sau lipirea moale este realizată cu energie electrică sau cu energie chimică. Aceasta are loc la temperaturi scăzute, ce nu depăşesc 400 de grade Celsius. Se foloseşte mai ales în cazul materialelor care nu necesită o rezistenţă prea mare. Cele mai folosite aliaje în acest sens sunt cele de staniu şi plumb.

Brazura sau lipirea tare se realizează cu energie electrică sau chimică. Această operaţiune se face la temperaturi ce depăşesc 400 de grade Celsius, atingând limita maximă de 850 de grade. Procedeul se foloseste cel mai des în cazul alamei și la îmbinarea conductelor.

Procedee conexe de sudură

Există trei tipuri de procedeele de sudură conexe. Acestea sunt:

·         tăierea termică prin topire sau ardere, cu jet de oxigen – o metodă inedită prin care piesele şi materialele sunt tăiate la dimensiunea necesară;

·         sudarea de încărcare cu arc electric sau cu plasmă – acoperirea materialelor cu metale sau aliaje, de cele mai multe ori aflate în stare de pulbere;

·         metalizarea termică cu arc electric şi sârmă sau cu plasmă – acest procedeu face cel mai adesea referire la recondiţionarea materialelor.

Ce materiele pot fi sudate?

Dacă aţi aflat care sunt principalele procedee de sudură în linii mari, trebuie să ştiţi şi ce materiale puteţi suda. În funcţie de elementele de bază din care sunt formate piesele ce trebuie sudate, acestea se împart în mai multe categorii:

·         oţel inoxidabil;

·         oțeluri;

·         fontă;

·         titan şi aliaje din titan;

·         nichel şi aliaje din nichel;

·         cupru şi aliaje din cupru.

Procedeele de sudură în funcţie de energia folosită

În funcţie de energia folosită, există trei mari categorii de procedee de sudură:

·         sudarea cu energie electrică – facută cu arc electric, plasmă, cu rezistenţa electrică, fascicul de electroni sau cu ajutorul curenţilor de înaltă frecvenţă, precum şi cu fascicul de fotoni, denumită şi sudare laser.

·         sudarea cu energie chimică – posibilă cu flacără, în foc de forjă, prin explozie sau sudarea alumino-termica;

·         sudarea cu energie mecanică – prin frecare, percuţie, cu ultrasunete sau prin presiune la rece.

Care sunt paşii pe care trebuie să îi respectaţi pentru o sudură corectă în  MIG MAG?

Pentru a realiza corect sudură în MIG MAG, trebuie să aveţi în vedere respectarea următorilor cinci paşi:

1.      Pregătirea materialului de bază

Primul şi cel mai important pas pentru a obţine o sudură de calitate în MIG MAG este pregătirea corectă a materialului. Veţi pune accent pe grosimea materialului, tipul de material și netezimea suprafeţei. Folosiţi un solvent sau un degresant pentru a curăţa suprafaţa materialului, îndepărtaţi impurităţile şi oxizii cu o perie de sârmă sau cu un polizor şi asiguraţi-vă că tablele sunt aşezate în mod corespunzător.

2.      Alegerea materialului de adaos

Următorul pas pe care trebuie să îl aveţi în vedere este alegerea materialului de adaos, care trebuie să fie potrivit cu materialul de bază. Este important să alegeţi corect sârma cu care veţi lucra, pentru că aceasta va dicta şi calitata sudurii.

3. Reglarea gazului de protecţie

Dacă ştiţi să alegeţi în mod corect gazul de protecţie, acest lucru se va vedea în aspectul şi în proprietăţile mecanice ale cordonului de sudură.

4. Reglarea vitezei sârmei şi tensiunii

Pentru a obţine un cordon de sudură de înaltă calitate, aveţi grijă la viteza de avans a sârmei şi la tensiune. Ajustarea acestor parametri este automată, reglându-se în funcţie de arcul electric. Veţi avea posibilitatea de a corecta inclusiv lungimea arcului. Un arc scurt permite o viteză ridicată de sudare, dar apare riscul stropirii. În cazul folosirii unui arc lung pot apărea diverse probleme tehnice.

5.      Tehnica de împingere a băii sudate

Pentru a obţine un cordon de sudură excelent, trebuie să aveţi grijă la unghiul de sudare şi la viteza de deplasare. Se va preîncălzi metalul în fața sudurii şi se va facilita curgerea băii în direcţia de deplasare. Pentru suduri mai înalte, veţi regla unghiul în funcţie de aplicaţie şi de materialul cu care veţi lucra. Amperajul influenţează viteza de deplasare, astfel încât, atunci când sudaţi cu un curent mare, este important să măriţi viteza de deplasare pentru a nu arde materialul. Ţineţi viteza constantă şi urmăriţi baia metalică, astfel încât să se solidifice uniform pe tot parcursul sudurii.

Ce ustensile îţi sunt necesare pentru o sudură corectă şi în siguranţă?

Pentru a fi un sudor profesionist, pentru a asigura sudură de calitate în condiţii de deplină siguranţă, veţi avea nevoie de:

·         aparat de sudură;

·         masca de sudură şi mănuşi de protecţie;

·         electrozi;

·         ciocan, perie de sârmă;

·         cabluri pentru făcut legăturile;

·         cheie pentru strâns contactele la aparat;

·         prelungitor.

Pentru a suda în siguranţă, luaţi-vă următoarele măsuri:

·         nu vă uitaţi direct la flacără și folosiţi mereu masca de protecţie, pentru a nu vă fi afectată vederea;

·         purtaţi mănuşi speciale pentru sudură, care vă protejează de şoc electric, căldură şi radiaţii;

·         purtaţi pantaloni şi bluză cu mânecă lungă;

·         sudaţi în spaţii bine aerisite sau în aer liber;

·         nu atingeţi aparatele sudate imediat după terminarea procedeului, pentru că sunt foarte fierbinţi;

·         instalaţi în mod corect aparatul de sudură, astfel încât să evitaţi producerea defectelor de sudură şi accidentele neplăcute;

·         citiţi cu  atenţie instrucţiunile de folosire a aparatului şi respectaţi regulile de siguranţă.

Electrozi rutilici, bazici sau celulozici? Ce accesorii îţi sunt necesare?

Un sudor profesionist va şti ce tip de electrozi îi sunt necesari pentru procedura pe care urmează să o efectueze. Aveţi la dispoziţie mai multe feluri de electrozi, din care puteți alege in funcție de ce procedee de sudură se folosesc:

·         electrozi rutilici;

·         electrozi bazici;

·         electrozi celulozici.

Electrozii rutilici sunt folosiţi pentru sudură în curent alternativ şi continuu la priză. Aceştia produc un arc electric stabil, au un conţinut bogat în hidrogen, o baie de sudură fluidă şi rezultatul este bun, dar cu o rezistenţă scăzută.

Electrozii bazici sunt folosiţi pentru sudură în curent continuu, producând material de adaos în cantităţi mari. Aceşti electrozi pot fi utilizaţi pentru materiale subţiri, iar sudura este rezistentă.

Electrozii celulozici au un conţinut mare de hidrogen şi pot fi folosiţi pentru sudură în curent continuu cu tensiune ridicată, producând o sudură neregulată.

Oricât de simple par toate aceste procedee de sudură explicate anterior, este bine să vă implementaţi foarte bine măcar noțiunile de bază înainte de a vă apuca de treabă şi să vă luaţi toate măsurile de precauţie, desfășurând activități doar în zone sigure de lucru.